高温高热流密度熔盐吸热管传热试验研究

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1、第36卷第1期华北电力大学学报Vo1．36．No．12009年1月JournalofNorthChinaElectricPowerUniversityJan．，2009高同泪Illl1．高同热7流密度熔盐吸热管传热试验研究杨敏林一，杨晓西一，杨小平，丁静。，沈向阳(1．华南理工大学强化传热与过程节能教育部重点实验室，广东广州510640；2．东莞理工学院机电工程系，广东东莞523808；3．中山大学工学院，广东广州510006)摘要：以三元熔盐为传热介质，在熔盐吸热传热实验平台上进行高温高热流密度下316L不锈钢熔盐吸热管传热特性试验。吸热管外径为

2、20n21Tl，实验流体温度控制在250-500℃，热流密度为180-470kW／m2。实验揭示了不同温度及不同热流密度下熔盐吸热管内对流换热的一Re关系，Nu随Re增加显著增大，实验Nu数普遍高于按sieder—Tate关联式计算的值。分析了温度及热流密度对熔盐吸热管传热特性的影响，发现熔盐平均温度相同时，低热流密度下的Nu数大于高热流密度下的Nu数，同时实验结果显示高温高热流密度下熔盐吸热管的传热性能主要取决于熔盐流速，且高热流密度对传热过程中的温度影响非常显著。关键词：熔盐吸热管；传热实验；高热流密度中图分类号：TK512文献标识码：A文章编

3、号：1007—2691(2009)01—0050—03ExperimentalheattransferresearchonmoltensaltreceivertubeofhightemperatureandhighfluxYANGMin—lin，一，YANGXiao-xi，一，YANGXiao—ping2DINGJing3，SHENXiang—yang，(1．KeyLaboratoryofEnhancedHeatTransferandEnergyConservationoftheMinistryofEducation，SouthChinaUnive

4、rsityofTechnology，Guangzhou510640，China；2．DepartmentofMechanicalEngineering，DongguanUniversityofTechnology，Dongguan523808，China；3．SchoolofEngineering，SunYat—senUniversity，Guangzhou510006，China)Abstract：Aseriesofexperimentsweredoneontheheattransferplatformtorevealtheheattransfe

5、rringperformanceandcharacteristicsofthe316Lstainlesssteeltubewithternarymoltensaltsastransferringfluidsundertheconditionsofhightemperatureandhighheatflux．Theoutsidediameterofthetubeis20rnrnandthetemperatureWaScontrolledbetween250～500℃whiletheheatfluxbetween180～470kw／m2．N“一RPpr

6、ofilesweregainedunderdifferenttemperatureandheatflux，NuincreasewiththeincreaseofRe，theexperimentalNudataishigherthanthecalcula—tiondataaccordingtoSieder—Tateequation．Theeffectsoftemperatureandheatfluxtoheattransferperformancewereanalyzed，atthesamemeantemperatureofmoltensalt，th

7、eNuoflowheatfluxishigherthanthehighheatflux，whiletheheattransferperformanceandcharacteristicswereuptothemoltensaltvelocityandthehighfluxhavethegreateffectsonmoltensalttemperature．Keywords：moltensaltreceivertube；heattransferexperiments；highheatflux在整个吸热、传热循环中无相变，系统无压运0引言行，安全性提高

8、。由于熔盐热容大，使吸热器可承受较高的热流密度，从而使吸热器可做得更紧以熔盐为工作介质的塔式太阳能热发电系统凑，减少制造成